《勻速圓周運(yùn)動(dòng)快慢的描述》課件（1）

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1、第第1節(jié)勻速圓周運(yùn)動(dòng)快慢的描述節(jié)勻速圓周運(yùn)動(dòng)快慢的描述核心要點(diǎn)突破核心要點(diǎn)突破課堂互動(dòng)講練課堂互動(dòng)講練知能優(yōu)化訓(xùn)練知能優(yōu)化訓(xùn)練第第1節(jié)節(jié)課前自主學(xué)案課前自主學(xué)案課標(biāo)定位課標(biāo)定位課標(biāo)定位課標(biāo)定位學(xué)習(xí)目標(biāo)：學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.理解線速度、角速度、周期、頻率、理解線速度、角速度、周期、頻率、轉(zhuǎn)速等概念轉(zhuǎn)速等概念2掌握線速度、角速度、周期之間的關(guān)系掌握線速度、角速度、周期之間的關(guān)系3理解勻速圓周運(yùn)動(dòng)是一種變速曲線運(yùn)動(dòng)理解勻速圓周運(yùn)動(dòng)是一種變速曲線運(yùn)動(dòng)重點(diǎn)難點(diǎn)：重點(diǎn)難點(diǎn)：1.理解線速度、角速度的物理意義，理解線速度、角速度的物理意義，體會(huì)用這兩個(gè)物理量描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)快慢的方體會(huì)用這兩個(gè)物理量描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)

2、快慢的方法法2對角速度的理解是本節(jié)難點(diǎn)對角速度的理解是本節(jié)難點(diǎn)課前自主學(xué)案課前自主學(xué)案一、線速度一、線速度1勻速圓周運(yùn)動(dòng)：在任意相等勻速圓周運(yùn)動(dòng)：在任意相等_內(nèi)通過的內(nèi)通過的_都相等的圓周運(yùn)動(dòng)都相等的圓周運(yùn)動(dòng)2線速度線速度(1)定義：做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體通過的定義：做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體通過的_與與所用所用_的的_，叫做運(yùn)動(dòng)物體的線速度，叫做運(yùn)動(dòng)物體的線速度(2)方向：其方向總是方向：其方向總是_(3)計(jì)算公式：計(jì)算公式：_ 單位：國際單位為單位：國際單位為_.時(shí)間時(shí)間弧長弧長弧長弧長s時(shí)間時(shí)間t比值比值沿圓周的切線方向沿圓周的切線方向m/s3勻速圓周運(yùn)動(dòng)中的勻速圓周運(yùn)動(dòng)中的“勻速勻速”指的并不

3、是指的并不是_不變，而是不變，而是_，即線速度的，即線速度的_不不變在勻速圓周運(yùn)動(dòng)中其線速度的變在勻速圓周運(yùn)動(dòng)中其線速度的_是時(shí)刻是時(shí)刻改變的改變的勻速圓周運(yùn)動(dòng)中的勻速圓周運(yùn)動(dòng)中的“勻速勻速”的含義是什么？的含義是什么？提示：速度大小不變，即速率不變提示：速度大小不變，即速率不變速度速度大小不變大小不變大小大小方向方向思考感悟思考感悟勻速圓周運(yùn)動(dòng)中的勻速圓周運(yùn)動(dòng)中的“勻速勻速”的含義是什么？的含義是什么？提示：提示：速度大小不變，即速率不變速度大小不變，即速率不變二、角速度二、角速度1定義：做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，連接物體和圓定義：做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，連接物體和圓心的半徑轉(zhuǎn)過的心的半徑轉(zhuǎn)過的_

4、與所用與所用_的的_叫做叫做角速度角速度2計(jì)算公式：計(jì)算公式：_3單位：國際單位為單位：國際單位為_.角度角度時(shí)間時(shí)間t比值比值rad/s三、周期、頻率和轉(zhuǎn)速三、周期、頻率和轉(zhuǎn)速1周期周期(T)：周期性運(yùn)動(dòng)每重復(fù)一次所需要的：周期性運(yùn)動(dòng)每重復(fù)一次所需要的_國際單位是國際單位是_.2頻率頻率(f)：單位時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)重復(fù)的：單位時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)重復(fù)的_國際國際單位是單位是_.3周期和頻率的關(guān)系周期和頻率的關(guān)系4轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速(n)：轉(zhuǎn)速是單位時(shí)間內(nèi)的：轉(zhuǎn)速是單位時(shí)間內(nèi)的_單單位是轉(zhuǎn)每秒位是轉(zhuǎn)每秒(r/s)或轉(zhuǎn)每分或轉(zhuǎn)每分(r/min)時(shí)間時(shí)間s次數(shù)次數(shù)Hz轉(zhuǎn)動(dòng)次數(shù)轉(zhuǎn)動(dòng)次數(shù)四、線速度、角速度、周期的關(guān)系四、線速度

5、、角速度、周期的關(guān)系1線速度與角速度的關(guān)系線速度與角速度的關(guān)系如圖如圖411所示，物體以半徑所示，物體以半徑r做圓周運(yùn)動(dòng)，在做圓周運(yùn)動(dòng)，在時(shí)間時(shí)間t內(nèi)通過的弧長為內(nèi)通過的弧長為s，半徑轉(zhuǎn)過的角度是，半徑轉(zhuǎn)過的角度是，根，根據(jù)圓弧長據(jù)圓弧長s等于半徑等于半徑r與圓心角與圓心角的乘積的乘積sr又又v，t，所以，所以v_.當(dāng)當(dāng)r一定時(shí)，一定時(shí)，_；當(dāng)；當(dāng)一定時(shí)，一定時(shí)，_；當(dāng)；當(dāng)v一一定定時(shí)，時(shí)，_圖圖411rvvr2線速度與周期或頻率的關(guān)系線速度與周期或頻率的關(guān)系設(shè)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，半徑為設(shè)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，半徑為r，在一個(gè)周期，在一個(gè)周期內(nèi)通過的弧長為內(nèi)通過的弧長為2r，因此有：，因此有

6、：_.當(dāng)當(dāng)r一定時(shí)，一定時(shí)，_ 3角速度與周期或頻率的關(guān)系角速度與周期或頻率的關(guān)系做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，在一個(gè)周期內(nèi)半徑轉(zhuǎn)過做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，在一個(gè)周期內(nèi)半徑轉(zhuǎn)過的角度為的角度為2，則有：，則有：_角速度與周期一定成反比，與頻率一定成正比，角速度與周期一定成反比，與頻率一定成正比，即：即：_或或_f.核心要點(diǎn)突破核心要點(diǎn)突破一、描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物理量一、描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物理量比較四個(gè)描述圓周運(yùn)動(dòng)的物理量比較四個(gè)描述圓周運(yùn)動(dòng)的物理量 物理量物理量項(xiàng)目項(xiàng)目線速度線速度v角速度角速度周期周期T轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速n定義、意義定義、意義描述做圓周運(yùn)描述做圓周運(yùn)動(dòng)的物體運(yùn)動(dòng)動(dòng)的物體運(yùn)動(dòng)快慢的物理量快慢的物理

7、量描述連接運(yùn)動(dòng)描述連接運(yùn)動(dòng)質(zhì)點(diǎn)與圓心的質(zhì)點(diǎn)與圓心的半徑轉(zhuǎn)動(dòng)快慢半徑轉(zhuǎn)動(dòng)快慢的物理量的物理量物體沿圓周繞物體沿圓周繞行一周所用的行一周所用的時(shí)間時(shí)間物體單位時(shí)間物體單位時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過的圈數(shù)內(nèi)轉(zhuǎn)過的圈數(shù)矢量、標(biāo)量矢量、標(biāo)量是矢量，方向是矢量，方向和半徑垂直，和半徑垂直，和圓弧相切和圓弧相切是矢量，有方是矢量，有方向，中學(xué)階段向，中學(xué)階段分順時(shí)針和逆分順時(shí)針和逆時(shí)針時(shí)針標(biāo)量標(biāo)量標(biāo)量標(biāo)量特別提醒：特別提醒：(1)注意區(qū)分角速度和轉(zhuǎn)速的單位，角注意區(qū)分角速度和轉(zhuǎn)速的單位，角速度的單位為速度的單位為rad/s，轉(zhuǎn)速的單位為，轉(zhuǎn)速的單位為r/min，兩者，兩者不能混淆不能混淆(2)要準(zhǔn)確全面地描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)的

8、快慢僅用一要準(zhǔn)確全面地描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)的快慢僅用一個(gè)量是不夠的，線速度側(cè)重于描述通過弧長快慢個(gè)量是不夠的，線速度側(cè)重于描述通過弧長快慢的程度，角速度側(cè)重于描述質(zhì)點(diǎn)轉(zhuǎn)過角度快慢的的程度，角速度側(cè)重于描述質(zhì)點(diǎn)轉(zhuǎn)過角度快慢的程度程度二、常見傳動(dòng)裝置及處理方法二、常見傳動(dòng)裝置及處理方法在處理傳動(dòng)裝置中各物理量間的關(guān)系時(shí)，關(guān)鍵在處理傳動(dòng)裝置中各物理量間的關(guān)系時(shí)，關(guān)鍵是確定其相同的量是確定其相同的量(線速度或角速度線速度或角速度)，再由描述圓，再由描述圓周運(yùn)動(dòng)的各物理量間的關(guān)系，確定其他各量間的周運(yùn)動(dòng)的各物理量間的關(guān)系，確定其他各量間的關(guān)系關(guān)系1共軸轉(zhuǎn)動(dòng)共軸轉(zhuǎn)動(dòng)如圖如圖412所示，所示，A點(diǎn)和點(diǎn)和B點(diǎn)在同

9、軸的一個(gè)點(diǎn)在同軸的一個(gè)“圓圓盤盤”上，但到軸上，但到軸(圓心圓心)的距離不同，當(dāng)?shù)木嚯x不同，當(dāng)“圓盤圓盤”轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，A點(diǎn)和點(diǎn)和B點(diǎn)沿著不同的半徑做圓周運(yùn)點(diǎn)沿著不同的半徑做圓周運(yùn)動(dòng)它們的半徑分別為動(dòng)它們的半徑分別為r和和R，且，且rR.運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)是轉(zhuǎn)動(dòng)方向相同，即或逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，或順時(shí)針轉(zhuǎn)是轉(zhuǎn)動(dòng)方向相同，即或逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，或順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)線速度、角速度、周期存在著定量關(guān)系：動(dòng)線速度、角速度、周期存在著定量關(guān)系：圖圖4122皮帶傳動(dòng)皮帶傳動(dòng)如圖如圖413所示，所示，A點(diǎn)和點(diǎn)和B點(diǎn)分別是兩個(gè)輪子邊點(diǎn)分別是兩個(gè)輪子邊緣上的點(diǎn)，兩個(gè)輪子用皮帶連起來，并且皮帶不緣上的點(diǎn)，兩個(gè)輪子用皮帶連起來，并且

10、皮帶不打滑由于打滑由于A、B兩點(diǎn)相當(dāng)于皮帶上不同位置的點(diǎn)，兩點(diǎn)相當(dāng)于皮帶上不同位置的點(diǎn)，所以它們的線速度必然相等，但運(yùn)動(dòng)半徑不同，所以它們的線速度必然相等，但運(yùn)動(dòng)半徑不同，所以角速度不同其運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)是轉(zhuǎn)動(dòng)方向相所以角速度不同其運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)是轉(zhuǎn)動(dòng)方向相同線速度、角速度、周期存在著定量關(guān)系：同線速度、角速度、周期存在著定量關(guān)系：圖圖4133齒輪傳動(dòng)齒輪傳動(dòng)如圖如圖414所示，所示，A點(diǎn)和點(diǎn)和B點(diǎn)分別是兩個(gè)齒輪邊點(diǎn)分別是兩個(gè)齒輪邊緣上的點(diǎn)，兩個(gè)齒輪的輪齒嚙合兩個(gè)輪子在同緣上的點(diǎn)，兩個(gè)齒輪的輪齒嚙合兩個(gè)輪子在同一時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過的齒數(shù)相等，或者說，一時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過的齒數(shù)相等，或者說，A、B兩點(diǎn)的兩點(diǎn)的線速度相等，但它

11、們的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反，即當(dāng)線速度相等，但它們的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反，即當(dāng)A順順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，B逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)線速度、角速度、周逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)線速度、角速度、周期存在著定量關(guān)系：期存在著定量關(guān)系：式中式中n1、n2分別表示齒分別表示齒輪的齒數(shù)輪的齒數(shù).圖圖414課堂互動(dòng)講練課堂互動(dòng)講練質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則下列說法錯(cuò)誤的是質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則下列說法錯(cuò)誤的是()A線速度保持不變線速度保持不變B角速度保持不變角速度保持不變C周期保持不變周期保持不變D在任何相等的時(shí)間內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)通過的路程都相在任何相等的時(shí)間內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)通過的路程都相同同對勻速圓周運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)的考查對勻速圓周運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)的考查【精講精析精講精析】質(zhì)點(diǎn)做勻速

12、圓周運(yùn)動(dòng)，在任何相質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，在任何相等的時(shí)間內(nèi)，通過的路程都相同，等的時(shí)間內(nèi)，通過的路程都相同，D正確線速正確線速度大小不變，方向改變，度大小不變，方向改變，A錯(cuò)誤角速度不變，錯(cuò)誤角速度不變，周期也不變，周期也不變，C、D正確正確【答案答案】A【方法總結(jié)方法總結(jié)】(1)勻速圓周運(yùn)動(dòng)的勻速指勻速率，勻速圓周運(yùn)動(dòng)的勻速指勻速率，而不是勻速度而不是勻速度(2)角速度是矢量，方向分順時(shí)針、角速度是矢量，方向分順時(shí)針、逆時(shí)針，勻速圓周運(yùn)動(dòng)的角速度不變逆時(shí)針，勻速圓周運(yùn)動(dòng)的角速度不變對描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物理量的考查對描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物理量的考查做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，10

13、s內(nèi)沿半徑是內(nèi)沿半徑是20 m的圓周運(yùn)動(dòng)的圓周運(yùn)動(dòng)100 m試求物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)試求物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)：時(shí)：(1)線速度的大??；線速度的大??；(2)角速度的大小角速度的大小【思路點(diǎn)撥思路點(diǎn)撥】(1)要求線速度，就要找其運(yùn)動(dòng)的弧長要求線速度，就要找其運(yùn)動(dòng)的弧長和對應(yīng)運(yùn)動(dòng)時(shí)間和對應(yīng)運(yùn)動(dòng)時(shí)間(2)要求角速度，就要找其半徑轉(zhuǎn)要求角速度，就要找其半徑轉(zhuǎn)過的角度和對應(yīng)運(yùn)動(dòng)時(shí)間過的角度和對應(yīng)運(yùn)動(dòng)時(shí)間【精講精析】【精講精析】【答案答案】(1)10 m/s(2)0.5 rad/s變式訓(xùn)練變式訓(xùn)練1關(guān)于做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體的線速度、關(guān)于做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體的線速度、角速度、周期的關(guān)系，下列說法中正確的是角速度

14、、周期的關(guān)系，下列說法中正確的是()A線速度大的角速度一定大線速度大的角速度一定大B線速度大的周期一定小線速度大的周期一定小C角速度大的半徑一定小角速度大的半徑一定小D角速度大的周期一定小角速度大的周期一定小解析：解析：選選D.如圖如圖415所示的皮帶傳動(dòng)裝置所示的皮帶傳動(dòng)裝置(傳動(dòng)皮帶傳動(dòng)皮帶是繃緊的且運(yùn)動(dòng)中不打滑是繃緊的且運(yùn)動(dòng)中不打滑)中，主動(dòng)輪中，主動(dòng)輪O1的半徑為的半徑為r1，從動(dòng)輪，從動(dòng)輪O2有大小兩輪固定在一個(gè)軸心有大小兩輪固定在一個(gè)軸心O2上，上，半徑分別為半徑分別為r2、r3，已知，已知r32r1，r21.5r1，A、B、C分別是三個(gè)輪邊緣上的點(diǎn)，則當(dāng)整個(gè)傳動(dòng)裝置分別是三個(gè)輪邊

15、緣上的點(diǎn)，則當(dāng)整個(gè)傳動(dòng)裝置正常工作時(shí)，正常工作時(shí)，A、B、C三點(diǎn)的線速度之比為三點(diǎn)的線速度之比為_；角速度之比為；角速度之比為_；周期之比為；周期之比為_傳動(dòng)問題傳動(dòng)問題圖圖415【自主解答自主解答】因同一輪子因同一輪子(或固結(jié)在一起的兩輪或固結(jié)在一起的兩輪)上各點(diǎn)的角速度都相等皮帶傳動(dòng)上各點(diǎn)的角速度都相等皮帶傳動(dòng)(皮帶不打滑皮帶不打滑)中與皮帶接觸的輪緣上各點(diǎn)在相等時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過的中與皮帶接觸的輪緣上各點(diǎn)在相等時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過的圓弧長度相等其線速度都相等故本題中圓弧長度相等其線速度都相等故本題中B、C兩點(diǎn)的角速度相等，即兩點(diǎn)的角速度相等，即BCA、B兩點(diǎn)的線速度相等，即兩點(diǎn)的線速度相等，即vAvB因因

16、A、B兩點(diǎn)分別在半徑為兩點(diǎn)分別在半徑為r1和和r3的輪緣上，的輪緣上，r32r1【答案答案】443211122【方法總結(jié)方法總結(jié)】在分析傳動(dòng)裝置的各物理量時(shí)，在分析傳動(dòng)裝置的各物理量時(shí)，要抓住不等量與相等量之間的關(guān)系：同一根皮帶要抓住不等量與相等量之間的關(guān)系：同一根皮帶連接不打滑時(shí)，邊緣各點(diǎn)的線速度相等；固定在連接不打滑時(shí)，邊緣各點(diǎn)的線速度相等；固定在一起繞同一個(gè)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的幾個(gè)圓盤各點(diǎn)的角速度相一起繞同一個(gè)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的幾個(gè)圓盤各點(diǎn)的角速度相等這個(gè)規(guī)律是解決圓周運(yùn)動(dòng)問題的突破口等這個(gè)規(guī)律是解決圓周運(yùn)動(dòng)問題的突破口變式訓(xùn)練變式訓(xùn)練2圖圖416所示的皮帶傳動(dòng)中小輪半所示的皮帶傳動(dòng)中小輪半徑徑ra是大輪半徑是大輪半徑rb的一半，大輪上的一半，大輪上c點(diǎn)到輪心點(diǎn)到輪心O的的距離恰等于距離恰等于ra，若皮帶不打滑，則圖中，若皮帶不打滑，則圖中a、b、c三點(diǎn)三點(diǎn)()A線速度之比為線速度之比為211B角速度之比為角速度之比為212C轉(zhuǎn)動(dòng)周期之比為轉(zhuǎn)動(dòng)周期之比為211D轉(zhuǎn)動(dòng)頻率之比為轉(zhuǎn)動(dòng)頻率之比為211圖圖416